滴灌技術及設備簡介

1、滴灌技術滴灌是迄今為止農田灌溉最節(jié)水的灌溉技術之一。但因其價格較高，一度被稱作“昂貴技 術”，僅用于高附加值的經濟作物中。近年來，隨著滴灌帶的廣泛應用，“昂貴技術”不再 昂貴，完全可以在普通大田作物上應用?，F(xiàn)對大棚滴灌、果樹滴灌和棉花滴灌如何布置與施工的技術作一簡要介紹，其他寬行作物可參照實施。名詞解釋滴灌是將具有一定壓力的水，過濾后經管網和出水管道（滴灌帶）或滴頭以水滴的形式緩慢而均勻地滴入植物根部附近土壤的一種灌水方法。滴灌與其他灌水技術相比較，具有許多不同的特點，其系統(tǒng)組成和其他灌水方法也不同。兩種滴灌帶滴灌的優(yōu)缺點1 水的有效利用率高在滴灌條件下，灌溉水濕潤部分土壤表面，可有效減少土

2、壤水分的無效蒸發(fā)。同時，由于滴灌僅濕潤作物根部附近土壤，其他區(qū)域土壤水分含 量較低，因此，可防止雜草的生長。不產生地面徑流，且易掌握精確的施水深度，非 常省水。2 環(huán)境濕度低滴灌灌水后，土壤根系通透條件良好，通過注入水中的肥料，可 以提供足夠的水分和養(yǎng)分，使土壤水分處于能滿足作物要求的穩(wěn)定和較低吸力狀態(tài)， 灌水區(qū)域地面蒸發(fā)量也小，這樣可以有效控制保護地內的濕度，使保護地中作物的病 蟲害的發(fā)生頻率大大降低，也降低了農藥的施用量。滴灌系統(tǒng)組合簡圖-石家莊迪龍塑膠（1張）3 提高作物產品品質由于滴灌能夠及時適量供水、供肥，它可以在提高農作物 產量的同時，提高和改善農產品的品質，使保護地的農產品商品率

3、大大提高，經濟效4 .滴灌對地形和土壤的適應能力較強由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內工作，且滴頭的出流均勻，所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時,滴灌還可減少中耕除草，也不會造成地面土壤板結。5 省水省工，增產增收。因為灌溉時，水不在空中運動，不打濕葉面，也沒有 有效濕 潤面積以外的土壤表面蒸發(fā)，故直接損耗于蒸發(fā)的水量最少；容易控制水量，不致產生地面徑流和土壤深層滲漏。故可以比噴灌節(jié)省水35% 75%。對水源少和缺水的山區(qū)實現(xiàn)水利化開辟了新途徑。由于株間未供應充足的水分，雜草不易生長，因而作物與雜草爭奪養(yǎng)分的干擾大為減輕，減少了除草用工。由于作物根區(qū)能夠保持著 最佳供水狀態(tài)和

4、供肥狀態(tài)，故能增產。6 滴灌系統(tǒng)造價較高。由于雜質、礦物質的沉淀的影響會使毛管滴頭堵塞；滴 灌的均勻度也不易保證。這些都是目前大面積推廣滴灌技術的障礙。目前一般用于茶 葉，花卉等經濟作物。雖然滴灌有上述許多優(yōu)點，但是，由于滴頭的流道較小，滴頭易于堵塞；且滴灌灌水量相對較小，容易造成鹽分積累等問題滴灌系統(tǒng)的組成滴灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐（包括水泵、動力機、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等）、各級輸配水管道和滿頭等四部分組成，其系統(tǒng)主要組成部分如下：1 動力及加壓設備包括水泵、電動機或柴油機及其他動力機械，除自壓系統(tǒng)外，這些設備是微灌系統(tǒng)的動力和流量源。2 水質凈化設備或設施有沉沙（淀）池、

5、初級攔污柵、旋流分沙分流器、篩網過濾器和介質過濾器等?？筛鶕?jù)水源水質條件，選 用一種組合。篩網過濾器的主要作用是濾除灌溉水中的懸浮物質，以保證整個系統(tǒng)特 別是滴頭不被堵塞。篩網多用尼龍或耐腐蝕的金屬絲制成，網孔的規(guī)格取決于需濾出 污物顆粒的大小，一般要清除直徑75微米的泥沙，需用200目的篩網。砂礫料過濾器是用洗凈、分選的砂礫石和砂料，按一定的順序填進金屬圓筒內制成的，對于各種 有機或有機污物、懸浮的藻類都有較好的過濾效果。旋流分沙分流器是靠離心力把比 重大于水的沙粒從水中分離出來，但不能清除有機物質。3 滴水器水由毛管流進滴水器，滴水器將灌溉水流在一定的工作壓力下注入土 壤。它是滴灌系統(tǒng)的核

6、心。水通過滴水器，以一個恒定的低流量滴出或滲出后，在土 壤中以非飽和流的形式在滴頭下向四周擴散。目前，滴灌工程實際中應用的滴水器主 要有滴頭和滴灌帶兩大類。4 化肥及農藥注入裝置和容器包括壓差式施肥器、文丘里注入器膜式或活 塞式注入泵，化肥或農藥溶液儲存罐等。它必須安裝于過濾器前面，以防末溶解的化 肥顆粒堵塞滴水器?；实淖⑷敕绞接腥N：一種是用小水泵將肥液壓入干管；另一 種是利用于管上的流量調節(jié)閥所造成的壓差，使肥液注入干管；第三種是射流注入。5 控制、量測設備包括水表和壓力表，各種手動、機械操作或電動操作的閘閥，如水力自動控制閥、流量調節(jié)器等。6 安全保護設備如減壓閥、進排氣閥、逆止閥、泄

7、排水閥等。內鑲管柱式滴灌帶滴水器滴水器是滴灌系統(tǒng)的核心，要滿足以下要求：（1 ）有一個相對較低而穩(wěn)定的流量在一定的壓力范圍內，每個滴水器的出水口流量應在 28升/小時之間。滴頭的流道細小，直徑一般小于2毫米，流道制造的精度要求也很高，細小的流道差別將會對滴水器的出流能力造成較大的影響。同時水流在毛管流動中的摩擦阻力降低了水流壓力，從而也就降低了末端滴頭的流量，為了保證滴灌系統(tǒng)具有足夠的灌水均勻度，經驗上一般是將系統(tǒng)中的流量差限制在10%以內。(2) 大的過流斷面為了在滴頭部位產生較大的壓力損失和一個較小的流量，水流通道斷面最小尺寸在0 31. 0毫米之間變化。由于滴頭流道較小，所以很容易造成流

8、道堵塞。如若增大滴頭流道，則需加長流道，為此，研究出了多種滴水器。1 滴水器的分類及特點由于滴水器的種類較多，其分類方法也不相同：(1 )按滴水器與毛管的連接方式分 管間式滴頭：把灌水器安裝在兩段毛管的中間，使滴水器本身成為毛管的一部分。例如，把管式滴頭兩端帶倒刺的接頭分別插入兩段毛管內，使絕大部分水流通過滴頭體內腔流向下一段毛管，而很少的一部分水流通過滴頭體內的側孔進入滴頭流道內，經過流道消能后再流出滴頭。管間式滴頭與毛管的連接方式如圖4-2 ( a)所示。 管上式滴頭：直接插在毛管壁上的滴水器，如旁播式滴頭、孔口式滴頭等，它們與毛管的連接方式如圖4-2 ( b)所示。(2)按滴水器的消能方

9、式不同分 長流道式消能搞水器：長流道式消能滴水器主要是靠水流與流道壁之間的摩擦耗能來調節(jié)滴水器出水量的大小，如微管、內螺紋及迷宮式管式滴頭等，均屬于長流道式消能滴水器。如圖4-3 ( a)所示。 孔口消能式滴水器：以孔口出流造成的局部水頭損失來消能的滴水器，如孔口式滴頭、多孔毛管等均屬于孔口式滴水器。如圖4-3 ( b)所示。 渦流消能式滴水器：水流進入滴水器的流室的邊緣，在渦流的中心產生一低壓區(qū)，使中心的出水口處壓力較低，因而滴水器的出流量較小。設計良好的渦流式滴水器的流量對工作壓力變化的敏感程度較小。 壓力補償式滴水器：壓力補償式滴水器是借助水流壓力使彈性體部件或流道改變形狀，從而使過水段

10、面面積發(fā)生變化，使滴頭出流小而穩(wěn)定。壓力補償式滴水器的顯著優(yōu)點是能自動調節(jié)出水量和自清洗，出水均勻度高，但制造較復雜，圖4-4 ( b)為常用的壓力補償式滴水器。 滴灌管或滴灌帶式滴水器：滴頭與毛管制造成一整體，兼具配水和滴水功能的管(或帶)稱為滴灌管(或滴灌帶)。按滴灌管(帶)的結構可分為內鑲式滴灌管(如圖4-5a )和薄壁滴灌帶(如圖4-5b所示)兩種。使用滴灌帶的注意事項一. 是滴灌的管道和滴頭容易堵塞，對水質要求較高，所以必須安裝過濾器；二. 是滴灌不能調節(jié)田間小氣候，不適宜結凍期灌溉，在蔬菜灌溉中不能利用滴灌系統(tǒng)追施糞肥。三是滴灌投資較高，要考慮作物的經濟效益；四滴灌帶的灼傷 注意在

11、鋪設滴灌帶時壓緊壓實地膜，使地膜盡量貼近滴灌帶，地膜和滴灌帶之間不要產生空間。避免陽光通過水滴形成的聚焦。播種前要平整土地，減少土地多坑多洼現(xiàn)象。防止土塊雜石雜草托起地膜，造成水汽在地膜下積水形成透 鏡效應，灼傷滴灌帶。鋪設時可將滴灌帶進行潛埋，避免叫焦點灼傷。滴灌設備中文名稱：滴灌設備英文名稱：drip irrigation equipment定義：用于滴灌系統(tǒng)的各種動力機械、滴頭、管道及附件的統(tǒng)稱。應用學科：水利科技（一級學科）；灌溉與排水（二級學科）；噴灌及微灌（三級學科）什么是滴灌設備滴灌設備是滴水灌溉技術中所用的灌溉工具的組合總稱滴灌設備。滴灌設備包括：管上滴頭，滴灌帶，滴灌管。滴灌

12、帶有連續(xù)貼片式、邊縫式、雙壁式、內鑲片式。滴灌管分內鑲片式及內鑲柱狀式。滴灌灌水器還分非壓力補償及壓力補償式。滴灌設 備主要應用于寬行、高經濟價值的作物如果樹、棉花、土豆、蔬菜、苗圃、溫室作物 等的灌溉上，林業(yè)種樹及及園林喬、灌木、花卉等植物的灌溉上。滴灌技術可節(jié)水、 節(jié)工、節(jié)肥、高產、優(yōu)質。滴灌系統(tǒng)必須過濾，并配施肥裝置。滴灌設計滴灌設備的組成過濾裝置任何水源中，都不同程度的含有各種雜質，而微灌系統(tǒng)中灌水器出口的孔徑很小，灌 水器很容易被水源中的雜質堵塞。因此對灌溉水源進行嚴格的過濾處理是微灌中必不可少的首要步驟，是保障微灌系統(tǒng)正常運行，延長灌水器使用壽命和保障灌溉質量的 關鍵措施。迪龍施肥

13、過濾系統(tǒng)組裝圖旋流式水砂分離器：此類過濾器是根據(jù)重力和離心力的工作原理，清除密度比水大的固體顆粒，需要定期的進行除砂清理，時間按照當?shù)厮|情況而定。由于在開泵和停泵的瞬間水流不穩(wěn)，會影響過濾效果。一般在地下水源中作為一 級過濾器使用，和疊片過濾器或者篩網式過濾器同時使用效果更好。砂石過濾器：此類過濾器是利用砂石作為過濾介質的一種過濾設備，主要清除水 中的懸浮物（比如藻類），需要定期更換砂石，時間按照當?shù)厮|情況而定。一定要按照設計流量使用，流量過大會導致過濾精度下降，當進出口壓降大于時，應進行反 沖洗。一般在地表水源中作為一級過濾器使用，和疊片過濾器或者篩網式過濾器同時 使用效果更好。篩網式過

14、濾器：此類過濾器的過濾介質是尼龍篩網或者不銹鋼篩網，雜質在經過 過濾器時，會被篩網攔截在篩網內壁，主要清除水中的各種雜質，需要定期清洗過濾 器的篩網，一般建議每次灌溉后都清洗。此類過濾器在安裝過程中必須按照規(guī)定的進 水方向安裝，不可反向使用；如果發(fā)現(xiàn)篩網或者密封圈損壞，必須及時更換，否則將 失去對水的過濾效果。一般配合旋轉式水砂分離器和砂石過濾器作為二級過濾器使 用。疊片過濾器： 此類過濾器采用帶溝槽的塑料圓片作為過濾介質，雜質在經過過濾 器時，會被塑料圓片攔截在圓片外，主要清除水中各種雜質，需要定期清洗過濾器， 時間按照當?shù)厮|情況而定。此類過濾器在安裝過程中必須按照規(guī)定的進水方向安 裝，不

15、可反向使用。一般旋轉式水砂分離器和砂石過濾器作為二級過濾器使用。施肥（藥）裝置微灌系統(tǒng)中向壓力管道注入可溶性肥料或農藥溶液的設備及裝置稱為施肥（藥）裝置。常用的施肥裝置有以下幾種：（1）壓差式施肥裝置：此類施肥裝置是在施肥閥的兩個副閥形成壓力差，并利用 這個壓力差，將肥料（農藥）注入系統(tǒng)。此類施肥裝置操作簡單，使用范圍大，但是 肥液濃度會在施肥過程中逐漸變低，不能準確知道施肥量。在使用過程中，要注意施 肥罐的蓋子要擰緊。（2）文丘里施肥裝置：此類施肥裝置是利用文丘里原理將肥料（農藥）注入系統(tǒng)。 此類施肥裝置構造簡單，使用方便，施肥比例準確，肥液濃度恒定，但需要與主管路 并聯(lián)來克服水頭損失較大的

16、缺點。在使用過程中，注意調整施肥的速度。施肥泵：此類施肥泵依靠水壓來驅動內部活塞，將肥料注入系統(tǒng)。此類施肥泵施 肥的結構比較復雜，對水壓要求較高，肥液比例準確，肥液濃度恒定，價格比較高。 在使用過程中，要注意調整施肥的比例。為了確保微灌系統(tǒng)施肥時運行正常，需要注 意以下幾點：（1）施肥裝置必須安裝在水源和過濾器之間，防止堵塞灌水器；（2）施肥（藥）后需用清水沖洗管道，防止設備腐蝕；（3）水源與施肥裝置之間必須安裝逆止閥，防止污染水源；（4）施肥前先將肥料溶解，取上清液倒入肥料桶里面。灌水器紊流器穩(wěn)流器（1）節(jié)能、堵塞問題小、水質凈化處理簡單小管灌水器的流道直徑比滴灌灌水器的 流道或孔口的直徑大

17、得多，而且采用大流量出流，解決了滴灌系統(tǒng)灌水器易于堵塞的 難題。因此，一般只要在系統(tǒng)首部安裝6080目的篩網式過濾器就足夠了（滴灌系統(tǒng)過濾器的過濾介質則需要120200目）。如果利用水質良好的井水灌溉或水質較好水池灌溉，也可以不安裝過濾器。同時，由于過濾器的網眼大、水頭損失小，既減 少能量消耗，又可延長沖洗周期。（2）施肥方便果樹施肥時，可將化肥液注入管道內隨灌溉水進入作物根區(qū)土壤 中，也可把肥料均勻地撒于滲溝內溶解，隨水進入土壤。特別是施有機肥時，可將各 種有機肥理入滲水溝下的土壤中，在適宜的水、熱、氣條件下熟化，充分發(fā)揮肥效， 解決了滴灌不能施有機肥的問題。（3）省水小管出流灌溉是一種局部

18、灌溉技術，只濕潤滲水溝兩側作物根系活動 層的部分土壤，水的利用率高，而且是管網輸配水，沒有輸滲漏損失。據(jù)北京海淀區(qū) 試驗，可比地面灌溉節(jié)約用水 60%以上。（4）適應性強對各種地形、土壤、各種果樹等均可適用。（5 ）操作簡單，管理方便。微噴頭：微噴頭從結構上分為折射式和旋轉式兩種，其中折射式微噴頭主要用于 降溫加濕，旋轉式微噴頭主要用于灌溉。旋轉式微噴頭可以采用倒掛和地插兩種方式 安裝，折射式微噴頭主要采用倒掛安裝。采取倒掛安裝時，一定要安裝防滴器。微噴 頭主要用于溫室花卉、露地花卉的灌溉和降溫加濕。滴頭：滴頭按壓力分為壓力補償式和費壓力補償式兩種，其中壓力補償式滴頭主要用于長距離或者存在高差的地方鋪設，非壓力補償式用于短距離鋪設。一般分為2、4、8L/h。滴頭主要用于盆栽花卉的灌溉，通常是配合滴箭使用。滴箭：滴箭由$4的PE管和滴箭頭及專用接頭連接后插入毛管而成，主要用于 盆栽花卉、無土栽培等。滴灌管（帶）： 滴灌管是指滴頭與毛管制造成一個整體，兼?zhèn)渑渌偷嗡δ艿?管。滴灌管有壓力補償式和非壓力補償